Negli ultimi anni, sulla scia della sfrenata ricerca di nuovi prodotti in grado di soddisfare pienamente i requisiti imposti dalla bioedilizia e dai temi della sostenibilità ambientale ed economica, è stato sperimentato l’utilizzo, apparentemente oltre i limiti del possibile, della carta come elemento strutturale per manufatti edili; in realtà questo prodotto, già da diverso tempo, viene utilizzato in edilizia per la produzione di pannelli (alveolari o a nido d’ape) o per materiali isolanti (fibra di cellulosa) in pannelli o sfusi; negli ultimi anni alcuni progettisti di fama mondiale lo hanno utilizzato invece per opere semipermanenti, con una durata prevista ben superiore ai 10 anni.
Shigeru Ban ha inventato una nuova tecnica radicale, utilizzando come materiale portante tubi di cartone cilindrici di diametro compreso tra 15 e 120 cm e lunghezza tra 300 e 800 cm, ottenuti avvolgendo la carta riciclata attorno ad un tubo di alluminio fino a farla seccare, per trattarla infine con la cera, o con pellicole impermeabili (fogli di polietilene o alluminio) così da renderla idrorepellente e ignifuga (previo trattamento con vernici resistenti al fuoco).
Tra le colle utilizzate nella fabbricazione dei tubi le più comuni sono quella all’acetato di polivinile (pva), o quella a base di destrine, la prima delle quali presenta bassa resistenza allo scorrimento, mentre la seconda si indebolisce a contatto con l’acqua. Le colle a caldo sono una valida alternativa e fanno presa quando in presenza di calore, migliorando la prestazione a lungo termine. Lo svantaggio in questo caso consiste nell’elevato contenuto di formaldeide.
Dai test di resistenza svolti su un campione di tubi di cartone si è osservato un comportamento a trazione simile a quello a compressione; inoltre sono state studiate connessioni eseguite con perni, con chiodi e con colle (peggiori rispetto alle prime due poichè la laminazione della carta provoca il collasso in breve tempo).
Pur essendo la durata media di un edificio in cartone molto inferiore rispetto a quelli realizzati con materiali convenzionali, l’economicità, la rapidità di montaggio, la necessità di poche attrezzature in cantiere e la quasi assenza di rifiuti rendono il cartone molto competitivo, soprattutto per alloggi temporanei in aree di emergenza.
Sono stati sperimentati, inoltre, dei materiali che associano il cemento alla presenza della carta.
È il caso del papercrete, ottenuto miscelando al conglomerato carta riciclata messa a macerare per oltre 24 ore e successivamente frullata. Si ottiene un prodotto dal peso specifico molto ridotto (circa 160 kg/mq) e dalle notevoli qualità termiche, rispetto al comune calcestruzzo. Spesso l’aggiunta di sabbia favorisce i requisiti statici, diminuendo però le prestazioni termiche. Infatti aumentano peso e tempo di evaporazione dell’acqua, pur essendo assicurate minori fessurazioni e migliore resistenza al fuoco. La quantità di cemento varia sensibilmente tra il 10% e il 100% rispetto al peso della carta asciutta. Tale prodotto viene solitamente gettato sfuso in casseri tipicamente in legno, ma possono anche essere prodotti pannelli o blocchi prefabbricati.
La carta riciclata viene tagliata in piccole parti, prima di essere mescolata con acqua e lasciata macerare per oltre 24 ore (fino a 3 giorni). Oltre tale limite si procede alla triturazione, fino a formare un composto uniforme, al quale sarà sottratta l’acqua in eccesso (setacciando il tutto in una rete a maglie di 1 cm). Infine avviene la miscelazione del prodotto con il cemento, utilizzando una comune betoniera (solitamente con il rapporto 1:1). Il tempo di essiccazione della miscela è di circa 3 settimane; si consiglia in ogni caso di lavorare il materiale nei mesi più caldi.
Le dosi da poter utilizzare con un miscelatore da 750 litri potranno essere:
– 600 litri di acqua;
– 30 kg di carta;
-da 30 a 120 kg di cemento:
– fino a 30 kg di sabbia.
La resistenza a compressione è pari a circa 5 kg/cmq, idonea per realizzare semplici edifici monopiano con luci massime pari a 4,5 m. Per realizzare una parete in blocchi prefabbricati è necessario connettere adeguatamente il primo corso con i ferri di fondazione, predisponendo poi un allettamento in papercrete da 3 cm; anche per il fissaggio degli altri corsi si utilizzerà lo stesso prodotto. È inoltre opportuno, ogni 4 blocchi circa, posizionare all’interno dei blocchi delle armature in acciaio.